陕西毛乌素沙地治理与开发技术研究与示范

2016-12-16郜超高荣漆建忠

防护林科技 2016年9期

关键词：毛乌素沙区沙漠化

郜超，高荣，漆建忠

(陕西省治沙研究所，陕西榆林 719000)

陕西毛乌素沙地治理与开发技术研究与示范

郜超，高荣，漆建忠

(陕西省治沙研究所，陕西榆林 719000)

毛乌素沙地位于半干旱地带,陕西省境内的毛乌素沙地占毛乌素沙地总面积的55.4%,包括沙丘地类、滩地类、河谷阶地和覆沙黄土地类。经过50多年的治理，林草覆盖率达到42.9%，长城以北沙区出现沙漠化逆转，逆转速率为1.62%。沙地前沿的覆沙黄土去沙漠化还在扩大，增长速率为0.7%，应用“片、圈、面”模式治理沙漠化土地，是当前较好的治理措施。

荒漠化；飞机播种；片圈面；逆转

毛乌素沙地位于37°30′—39°20′ N，107°20′—111°30′ E，是我国四大沙地之一，面积4.47万hm2，分布在陕西北部，内蒙古鄂尔多斯市南部和宁夏东北部。陕西境内的毛乌素沙地，面积2.48万km2，占毛乌素沙地总面积的55.4%，其中沙丘地占47.4%，滩地占8.2%，河谷阶地占3.0%，覆沙黄土地占41.4%。

1　自然地理条件

毛乌素沙地具有中温带气候，属于荒漠草原向干草原过渡地带，年降水量260～420 mm，干燥度1.0～3.0，>10 ℃积温3 000 ℃，热量条件处于中温带向暖温带的过渡地带。具有固定、半固定、流动沙丘向黄土丘陵过渡的机制与地貌特征，兼具风蚀、风积与水土流失的特点。

毛乌素沙地植被地理具有从西北部的超旱生半灌木荒漠向灌丛沙丘过渡的特征。具体划分为梁地上的草原与灌丛植被，沙丘地上的沙生灌丛，滩地和河谷阶地的草甸、盐生与沼泽植被。与其相对应的土壤类型是梁地上的栗钙土和淡栗钙土，沙地上的风沙土，滩地上的草甸土、盐碱土和沼泽潜育土。

毛乌素沙地与其他沙漠沙地相比较，最突出的特点是水分条件较好。地表径流达14亿m3;东南部有若干河流注入黄河，可利用水量4亿m3；内陆水系平均径流量1.05亿m3；长城沿线沙漠分布有大小不等的200余个内陆海子；东南部地下水潜水补给条件较好，埋藏浅，水质良好。

毛乌素沙漠包括内蒙古鄂尔多斯市的3个旗，陕西省的7个县，宁夏的3个县。人口密度34人·km-2，占总土地面积的6%；草场类型面积2.07万km2，占总土地面积的46.3%；草场类型有干草原类草场，沙生植被类草场，沼泽草甸类草场，牲畜以羊为主；有林地0.71万km2，占总土地面积的15.9%，包括防护林和经济林等。地下矿产资源丰富，已开采的有煤、石油、天然气等。

2　陕西毛乌素沙地治理技术和经验

经过近50 a的治理，长城以北的沙漠地区出现“人进沙退”的治理效果。林草覆盖率38.31%，原有的57.3万hm2流沙已治理40万hm2。沙区形成了基干林带南北控制，固沙林、护牧林、农防林、护路林、岛状防护林纵横交错，带、片、网相结合的防护林体系。以引水拉沙为主要手段的工程治沙造田8.6万hm2，发展水产业1.1万hm2，恢复和改良草场30.7万hm2。根据1978年和1993年卫片比较，全国范围的土地沙漠化在继续扩大和加剧，沙漠化发展速率1.39%。唯有毛乌素沙漠沙漠化发展明显减缓，尤其是陕西省北部沙区出现区域性的沙漠化逆转，逆转速率为1.62%。

2.1陕西毛乌素沙地的主要治理技术

飞机播种造林种草治沙技术,包括飞播树草种子的选择、播期播量确定、种子处理及新技术的应用等10项技术措施；干旱沙丘花棒、踏郎直播造林技术；湿润沙地高杆旱柳开壕栽植技术；杨树大苗深栽抗干旱造林技术；湿润沙地沙棘、杨(柳)树混交林营造技术；乔、灌、草综合治沙技术；搭设沙障造林技术，分活物障蔽和死物障蔽两种；干旱沙丘地更新造林技术，更新树种是以樟子松为主的针叶树，造林形式系团块状造林；农田防护林营造技术，采用稀疏型结构为主的“窄林带小网格”，沿渠路配置，大苗栽植技术；盐渍化沙地造林技术，根据水盐运动规律采用提前整地、地面覆盖、大苗深栽技术；引水拉沙治沙技术，利用沙区的河流、海子、水库的水源冲拉沙丘，消除沙害造田，是改造利用沙漠的一种最彻底的方法。

2.2陕西毛乌素沙地治理荒沙的主要经验

2.2.1四结合四为主的经验在综合治理上，植物治理与工程治理相结合，以植物治理为主；在植物组合上，乔、灌、草相结合，以灌木为主；在治理布局上，带、片网相结合，以片林为主；在林种配置上，多林种相结合，以防护林为主。

2.2.2一封二障三栽种的经验封育，促进天然植被的恢复；搭设沙障防止风蚀，创造植物生存的条件；种树种草治理沙漠。

3　陕西毛乌素沙地的沙漠化趋势

干旱、半干旱区内的一个突出问题是荒漠化。毛乌素沙地位于半干旱区内，在沙漠化发生逆转的同时，局部地区仍在发生沙漠化。一方面是气候因子造成的沙漠边缘沙子迁移，造成沙漠扩大；另一方面局部地区盲目垦荒扩大耕地，过度放牧和无节制地采伐薪柴、用材，毁坏植被造成流沙。沙漠化是人类经济活动增加了对自然资源的压力，生态系统生产力逐渐下降并伴随某些自然因素诱发的环境变化，导致生产性土地丧失。

4　陕西毛乌素沙地用“片、圈、面”模式治理开发荒漠化土地

陕西境内的毛乌素沙地位于半干旱地区，人口密度由1950年的21.9人·km-2，增加到2010年的34人·km-2，而东南部个别地方可达到52.1人·km-2，土地的承载力增加了55.2%。长城以北风沙滩地区在出现沙漠化逆转的时候，长城以南出现沙漠化扩大，每年平均扩大1.49万hm2，增长速率为0.7%，形成大面积的覆沙黄土区。

防沙治沙和控制沙漠化，必须从生态学的观点出发，使防护林布局和荒漠化土地利用有利于改善生态平衡，把因自然历史变迁造成的恶性循环变为良性循环。沙漠化是由于人口压力带来的土地过度利用造成的，如果减少甚至停止人类的干扰则沙漠化问题得以缓解，并逐步恢复其应有的景观。防治沙漠化行之有效的手段是以最少的土地养育最大量的人口，把大量沙漠化土地解放出来，在自然(封育)和人为干预(造林种草)的情况下使沙漠化土地得以恢复，而高投入高产出的复合型生态经济农业是沙漠化防治的必由之路。

4.1“片、圈、面”治理模式是根据毛乌素沙地沙丘与滩地环状分布的结构而形成，是依据农、牧交错地带立地类型区自然景观的分布而提出。

“片”为传统意义上的农业耕作区，系农田林网保护下的以粮为主的种植业，供给人类生活的必需品，分布在滩地。“圈”为滩地与荒沙的结合部，是人类居住、生活及发展的地域，系环滩林、经济林、用材林保护下农村政治文化活动的中心。“面”为大面积分布的荒沙(包括固定沙丘地、半固定沙丘地、流动沙丘地等)，是以防风固沙为主的生态林草业治理区及沙地水源涵养区。

4.2“片、圈、面”模式土地使用比例。经过大面积统计和典型测定：陕西境内人均占有沙漠化土地2.27 hm2，其中“片”耕地占13.2%，“圈”生活用地占4.4%，“面”生态治理区占82.4%。

4.3“片、圈、面”的经济效益。根据目前的经营水平，占地13.2%的“片”，供给人类生活的粮食和部分经济收入，以及牲畜的饲料、饲草，通过种植新材料的引入和新技术的应用，经济效益占46.6%。通过建设日光温室大棚，“圈”中的沙漠化土地发展以菜、果为主的种植业，以及发展温棚舍饲圈养猪、羊、鸡为主的养殖业，伴随着加工业的发展，占地4.4%的“圈”的经济效益占48%。“面”上大面积沙漠化土地，通过飞机播种和营造以樟子松为主的针叶林，植被覆盖率年增加3.1%，为“片”和“圈”提供大量的饲料、肥料、燃料及部分用材，产生直接经济效益5.4%。

4.4“片、圈、面”模式的作用。占地13.2%的“片”，通过耕作制度的改变，实行复合经营间作套种、地膜覆盖、节水农业等技术，粮食产量大幅度提高，粮食产量年增加4%～5%，人均占有粮食可达到1 000 kg。由于人们占有足够的粮食，无须再破坏沙地植被，扩大耕地。占地4.4%的“圈”，采用畜-沼气-粪-菜(果)四位一体日光温棚生产线，沼气解决了部分燃料，减少了对治沙植被的乱砍，牲畜舍饲圈养，提高了出栏率，缓解了对沙漠植被的乱牧和过牧。由于“片”和“圈”经营方式的转变和效益的提高，人们的注意力已从广种多收向少种高产多收发展，由传统经营向集约化经营发展。使盲目垦荒扩大耕地、过度放牧、无节制地采伐薪材和用材、毁坏植被的现象得以缓解和减少，从而为大面积荒漠化土地植被的恢复创造了条件。占地82.4%的“面”上的沙漠化土地，保留其中20%的面积作为水源涵养区。这是以沙区最大产值为目标函数，以自然资源，特别是水资源为约束条件，以满足沙区人民生产、生活而必需的绿色植物量为基数，用线性规划的方法计算的结果，以维持沙地生态系统的平衡。而通过飞机播种造林和人工造林种草剩余的80%的沙漠化土地得到治理，沙漠化发生逆转，恢复其应有景观。